[發明專利]非揮發性記憶體及其制造方法與記憶胞的操作方法

有效

• 申請號: 201010571446.1
• 申請日: 2010-11-23
• 公開（公告）號: CN102479790A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 吳冠緯;楊怡箴;張耀文;盧道政
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L29/792;H01L29/423;H01L21/8247
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種非揮發性記憶體(non-volatile?memory)及其制造方法與記憶胞的操作方法，特別是涉及一種可以避免第二位元效應(second?bit?effect)的非揮發性記憶體及其制造方法與記憶胞的操作方法。?

背景技術

非揮發性記憶體由于具有存入的資料在斷電后也不會消失的優點，因此許多電器產品中必須具備此類記憶體，以維持電器產品開機時的正常操作。特別是，快閃記憶體(flash?memory)由于具有可多次進行資料的存入、讀取、抹除等操作，所以已成為個人電腦和電子設備所廣泛采用的一種記憶體元件。?

電荷捕捉快閃記憶體(charge-traped?flash?memory)為目前常見的一種快閃記憶體。在電荷捕捉快閃記憶體中，利用由氧化物層-氮化物層-氧化物層所構成的電荷捕捉結構(即熟知的ONO層)可儲存二位元的資料。一般來說，二位元的資料可分別儲存于電荷捕捉結構中的氮化物層的左側(即左位元)或右側(即右位元)?

然而，在電荷捕捉快閃記憶體中存在著第二位元效應，即當對左位元進行讀取操作時，會受到右位元的影響，或當對右位元進行讀取操作時，會受到左位元的影響。此外，隨著記憶體尺寸逐漸縮小，第二位元效應更為顯著，因而影響了記憶體的操作裕度(operation?window)與元件效能。?

由此可見，上述現有的非揮發性記憶體在產品結構、制造方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品及方法又沒有適切的結構及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新的非揮發性記憶體及其制造方法與記憶胞的操作方法，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。?

發明內容

本發明的目的在于，克服現有的非揮發性記憶體存在的缺陷，而提供一種新的非揮發性記憶體，所要解決的技術問題是使其可以避免在操作時產生第二位元效應，非常適于實用。?

本發明的另一目的在于，克服現有的非揮發性記憶體存在的缺陷，而提供一種新的非揮發性記憶體的制作方法，所要解決的技術問題是使其可制造具有較大操作裕度的非揮發性記憶體，從而更加適于實用。?

本發明的再一目的在于，克服現有的非揮發性記憶體存在的缺陷，而提供一種新的記憶胞的操作方法，所要解決的技術問題是使其可以有效地提高元件效能，從而更加適于實用。?

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種非揮發性記憶體，其包括基底、多個條狀的第一摻雜區、多個條狀的第二摻雜區、電荷捕捉結構、多個條狀的第一柵極、多個條狀的第二柵極以及柵間絕緣層。第一摻雜區配置于基底中，并沿第一方向延伸。第二摻雜區配置于基底中，并沿第一方向延伸，且第二摻雜區與第一摻雜區交替排列。電荷捕捉結構配置于基底上。第一柵極配置于電荷捕捉結構上，并沿第一方向延伸，且每一個第一柵極位于這些第一摻雜區的其中一者上。第二柵極配置于電荷捕捉結構上，并沿第二方向延伸，且位于第二摻雜區上，其中第二方向與第一方向交錯。柵間絕緣層配置于第一柵極與第二柵極之間。相鄰的第一摻雜區與第二摻雜區以及位于相鄰的第一摻雜區與第二摻雜區之間的第一柵極、第二柵極與電荷捕捉結構定義出記憶胞。?

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。?

前述的非揮發性記憶體，其中所述的第一柵極的寬度例如大于第一摻雜區的寬度。?

前述的非揮發性記憶體，其中所述的基底中例如具有多個溝渠，每一個第一摻雜區位于這些溝渠的其中一者下方，每一個第一柵極位于這些溝渠的其中一者的底部，且在第二方向上，這些第二柵極填入這些溝渠。?

前述的非揮發性記憶體，其中所述的電荷捕捉結構例如是由底氧化物層、電荷捕捉層與頂氧化物層所構成的復合結構。?

前述的非揮發性記憶體，其中所述的電荷捕捉層的材料例如為氮化物或高介電常數材料。?

前述的非揮發性記憶體，其中所述的高介電常數材料例如為HfO₂、TiO₂、ZrO₂、Ta₂O₅或Al₂O₃。?